近年全球太陽能產業快速擴展，太陽能板數量迅速增加，但其表面容易因灰塵和污染物積聚而影響其能量轉換效率，而傳統的清潔方式卻極為耗水。就此，香港城市大學（城大）機械工程學系帶領的國際研究團隊成功研發一項突破性技術「液滴拖把」，只需極少量的水，便能有效清除太陽能板表面的沙塵及污染物，顯著提升清潔效率並節約用水。

此研究由城大協理副校長（資源規劃）兼機械工程學系及能源及環境學院副教授王建邦教授帶領，並與倫敦帝國理工學院化學工程學系Omar Matar教授團隊合作完成，成果已於國際頂尖期刊《自然-可持續發展》發表。

高壓水柱是傳統清潔太陽能板的方式，但耗水量驚人，每年全球用於清洗太陽能板的水量高達120億加侖以上。不過，研究團隊發現，清潔太陽能板的效率與液滴能量並非直接對等，即水力越大、清潔效果並非越高。反之，清潔效能在達至中等能量時最佳。

「液滴拖把」技術透過精準控制衝擊，有效移除太陽能板表面上的污染物，微粒去除效率高達99.9%，並成功克服高密度微粒的挑戰，清除密度比水高達六至十倍的重型微粒。此外，技術比傳統清潔方式節省六至十倍的用水量，將有助全球每年用於清潔太陽能板的水量從120億加侖降至約20億加侖。

「液態拖把」的核心原理在於控制液滴與太陽能板表面的碰撞方式，利用液滴擴張及回縮時產生的物理動力，將污染物拖動並帶離表面。這項技術更尤其適合位於沙漠地區的大型太陽能發電場，減輕供水壓力，進一步提升再生能源的可持續性。

王教授表示，「液滴拖把」的設計靈感源於自然界的超疏水表面在雨滴撞擊時能實現自我清潔效果，例如蝴蝶翅膀和植物葉面。他說︰「我們希望這項嶄新技術能夠幫助進一步節省全球水資源，提升使用可再生能源的效率，從而產生具規模的經濟和環保效益。」

他補充，這項技術是一個簡單但極具影響力的研究成果，不僅驗證技術的有效性，也為未來太陽能板清潔設備的工程設計提供重要參考。

研究團隊之一的機械工程學系博士生盧偉健表示，團隊利用不同尺寸的沙粒反覆進行測試，模擬真實沙漠環境。他指，研究發現，在常見沉積於太陽能板表面的沙粒尺寸範圍內，液滴撞擊能有效「捲起」並移除沙粒，讓每一滴液滴的撞擊能量得以更充分用於帶走污染物，形成高效且穩定的清潔機制。

在全球面臨清潔能源轉型、水資源短缺等重大環境挑戰時，城大持續透過研發創新技術，包括「液滴拖把」等，為全球性迫切挑戰提供切實可行的解決方案，並在進一步的推廣和應用下，有助於實現更環保和更高效的可再生能源利用。